KR20160141956A - 초음파 및 간섭파 와류 유도 방법의 살균 세척 장치 - Google Patents

초음파 및 간섭파 와류 유도 방법의 살균 세척 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초음파 및 간섭파 와류 유도 방법의 살균 세척장치에 관한 것으로서 좀더 자세히는 초음파 진동자를 다각으로 장치하여 초음파 파동을 대각선으로 교차시켜 발진 출력 가변없이 초음파 및 간섭파 와류를 동시에 발생시켜 살균 세척하는 방법의 장치에 관한것이다.

Description

초음파 및 간섭파 와류 유도 방법의 살균 세척 장치{omitted}
본 발명은 초음파 및 간섭파 와류 유도 방법의 살균 세척 장치에 관한 것으로써 좀더 자세히는 초음파를 유도하여 단일 공간에서 초음파 간섭파 와류를 동시에 발생시켜 살균세척을 용이하게 할 수 있도록 하는 초음파 및 와류 유도 방법의 살균 세척 장치에 관한 것이다.
초음파는 인간이 들을 수 없는 가청 최대의 한계를 넘어서는 주파수를 갖는 주기적 음암을 의미한다. 이러한 한계값이 사람마다 다르지만 건강한 젊은 사람의 경우 이 값은 약 20kilohertz(20,000hertz)이고 따라서 20KHZ는 초음파를 설명하는데 있어 유용한 하한이 된다.
초음파는 일반적으로 매개체(혹은 매질)를 관통시키거나 반항파(Reflection Signature)의 측정 또는 집중된 에너지를 공급하는 등 여러 분야에서 사용되고 있다. 반항파는 매개체의 내부구조를 자세히 드러내는데 사용될 수 있다. 사진을 만들어내는 소노그라비(en sonography)에 사용되고 있으며 진단초음파, 초음파 화학 초음파 거리 탐사 초음파 센서를 이용한 거리측정 산업용 초음파 초음파붕괴 초음파 세척 등 여러분야에 이용되고 있어 일부 초음파는 생물학적 조직을 파괴시킬 수 있으며 이는 생물학과 하수구의 박테리아를 제거하는데 사용된다. 20KHZ 대역의 고주파 초음파는 분자를 붕괴를 촉진시키는 케비테이션을 만들어낸다. 또한 초음파 세척에 세척기는 보석렌즈 그리고 광학부품, 시계, 치과용기구, 수술용기구와 산업용 부품에 20~40KHZ의 주파수를 이용한다.
음파는 파의 일종이기 때문에 전파하는 성질을 가지며 질량은 가지고 있지 않으나 한곳에서 다른곳으로 전달될 때 에너지를 가지고 있다.
또한 간섭파(Interference)란 서로 다른 주파를 교차시킬 때 만들어지는 파형인데 초음파를 대각선으로 교차시켜 2극간섭파(4-pole 1F) 타원형 형태 또는 4극 간섭파(4-pole 1F) 크로바형 간섭파를 만들 수 있다. 각도와 극수에 따라 소용돌이 파장도 가능하다. 주로 40KHZ에서 파형은 만들어 사용하면 살균과 혈액순환에도 도움을 줄 수 있다. 소용돌이 파형은 살균과 세척을 동시에 시간을 단축시킬 수 있다. 일반적으로 의료기에서 간섭파가 나온다고 하는데 정확히 말해 간섭파라고 볼 수 없다. 간섭파는 일정지점에서 서로 교차되어 반사파라는 간섭무늬를 만드는 직접파와 서로 교차되어 소용돌이 및 반사 파장을 만들어지는 것이다.
초음파의 성질은 종파·파의 진행 방향이 진동 방향과 동일하다 사용하여 세척 살균시 초음파 방사면은 양호한 효과로 보이지만 반대쪽으로 흡수 반사 굴절로 입사되어 산란으로 감소되어 효과가 저조하다. 낮은 효과로 이러한 여러 문제점이 발생되고 있는 실정이다. 또한 부유물이 침전되어 세척물에 깔끔한 처리가 어려운 단점이 있으며 본 특허 방식에 있어서는 단일 공간에서 초음파 간섭파 소용돌이파(와류)가 동시에 발생되어 직·간접적으로 여러방향에서 다중 매질과 소용돌이파(와류)에 의해서 살균 세척이 가능하여 다방면의 면 처리에도 효과가 높다.
초음파는 주파수가 높아지면 지향각(세정유효각)이 좁아진다. 같은 진동판이라도 더 조밀하게 진동소자로 배열해야 한다.
참고로 주파수지향각은 26KHZ:약45°/40KHZ:약30°/1000KHZ:약1°/1600KHZ:약1°
- 간접방식으로 할때는 투과량에 대해 심각히 고려해야 한다.
- 보통 테프론이나 플라스틱 계통은 투과량이 30°정도이고, SUNBATH도 2t 이상이면 50%를 투과시키기가 어려우므로 세정력이 대단히 약화되기 때문에 고려해야 한다.
-통상 28KHZ/40KAZ 및 200KHZ 이하는 직접식 또는 간접식 메가소닉은 간접식을 사용하여야 한다.
출력선정
- 8인치 50매 bate의 경우 : 초음파는 1200W, 200KHZ는 2400W, 1000KHZ는 360W을 통상 20W/1리터(60리터에 1200W)로 잡고 최대 출력 이하에서 조정하여 사용하여야 한다.
초음파 세정 주파수는 적당한 주파수 공정(40KHZ)로 사용하는 범위가 유효하다.
스텐용기 두께 0.8t로 제작한것
초음파 진동장치 45(압전소자) 사용
진동파 및 용기는 스테인레스강 SUS 316L 0.8t 사용(초음파에 의한 침식작용에 내성과 내약품성이 우수)
세정약은 진동자의 방사면으로부터 100m/m 이상으로 사용해야 한다.
본 발명은 상기종래의 문제점을 해결하려는 것으로서 단일 공간의 용기에서 발진 출력 가변없이 초음파 간섭파 와류를 동시에 발생시켜 살균세척을 용이하게 할 수 있도록 하는 초음파 및 간섭파 와류 유도 방법의 살균 세척 장치에 관한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명자는 단일 공간의 초음파 발생장치 용기에 초음파 발생 방사면을 다각형으로 구성하여 초음파 발생 방사면에 초음파 진동자를 장치하여 초음파 파동을 대각선으로 교차시켜 초음파 간섭파 와류를 동시에 발생시켜 살균세척하는 방법의 장치에 특징이 있다.
본 발명에 의하면 초음파 방사면과 초음파 진동자가 다각으로 장치되어 초음파가 대각선으로 교차되어 발진 출력 가변없이 초음파 간섭파 와류가 동시에 발생되어 살균세척이 용이하게 할 수 있는 장점이 있다.
도1은 본 발명의 전체단면 예시한 사시도
도2는 본 발명의 초음파 및 간섭파 와류 살균 세척장치 예시한 정면도
도3은 본 발명의 음파발생 장치의 내부 단면 예시한 사시도
도4는 본 발명의 도2의 예시한 세부도
도5는 본 발명의 도3의 예시한 세부도
※ 도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명
(101) : 초음파 및 간섭파 와류 살균 세척 장치의 외형 케이스
(102) : 스텐레스 장방형 용기
(103) : 초음파 진동자
(104) : 초음파 발생장치 전자 기판
(105) : 초음파 발생장치 전자 기판 지지대
(106) : 간섭파 파동 예시도
(107) : 초음파 파동 예시도
(108) : 초음파 매질을 하기 위한 용매(물) 소용돌이파(와류) 예시도
(109) : 용매(물) 수위 선
(110) : 전원연결코드
(112) : 용매(물)
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하고 구성한다. 기본 초음파 출력파동은 35KHZ~40KHZ 대역의 기본 출력으로 하여 본 발명을 예시하여 설명하는 것을 원칙으로 하여 설명한다면 다음과 같다. 이하 첨부된 도면과 관련하여 설명한다면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 기술이 적용된 전체 단면 사시도, 도2는 본 발명의 기술인 초음파 및 간섭파 및 와류 발생이 예시도 사시도, 도3은 본 발명의 기술인 음파 발생 장치의 내부 단면 사시도, 도4는 본 발명의 도2의 세부도, 도5는 본 발명의 도3의 세부도로서 함께 설명한다면 본 발명의 기술이 적용되는 초음파 및 간섭파 와류 살균 세척장치의 외형케이스(101) 스텐레스 장방형용기(102) 초음파 진동자(103) 초음파 발생장치 전자기판(104) 초음파 발생장치 전자기판 지지대(105) 간섭파 파동 예시도(106) 초음파 파동예시도(107) 소용돌이파(와류)(108) 용매(물) 수위선(109)로 구성한다. 상기 외형케이스(101)에 스텐레스 장방형 용기 하단 사각 코너에 각을 주어 외형케이스에 설치하고(102) 외형케이스에 사각코너부에 각을 설치한 부위에 초음파 진동자(103)을 설치한다. 28.40KHZ의 외형케이스 하단에(101)에 전자기판(105)를 설치 후, 초음파 발생장치 40KHZ 대의 전자기판을 제작된 기판(104)를 설치 후 초음파 진동자(103)으로 연결 후 전원을(110) 연결 후 작동하면 초음파 발생(107) 간섭파 발생(106) 와류발생(108)이 동시에 발생된다. 초음파 진동자 설치는 음파가 교차되게 상기 도면과 같이 설치해야 하고 작동시에는 필히(112) 물을 넣고 작동시켜야 된다. 상기와 같이 설치하여 작동시키면 초음파 파동이 교차되어 용기내에서 동시에 초음파와 간섭파가 발생하면서 와류가 유도되어 살균 세척과 동시에 용기내의 용매의 이물질이 부양되어 세척 후 깨끗한 세척을 유도할 수 있는 장점이 있다.
(102) 스텐리스 정방형 용기는 SUS 316L(초음파에 의한 침식 작용에 내성과 내약품성이 우수한)을 사용하여 두께는 0.8t 사용할 것
(103) 초음파 진동자는 45Φ(압전소자) 사용으로 하며 초음파 살균 세척 주파수는 공정(40KHZ)로 사용하는 범위가 유용하다.

Claims (3)

  1. 단일 공간의 초음파 발생장치 용기의 초음파 발생 방사면을 다각형으로 구성하여 초음파 발생 방사면에 초음파 진동자를 장치하여 초음파 파동을 대각선으로 유도 교차시켜 초음파 간섭파 와류를 동시에 발생시켜 살균 세척하는 방법의 장치
  2. 청구항1항에 있어서 초음파로 파동을 대각선으로 교차시켜 간섭파와 와류가 발생되는 방법
  3. 청구항2항에 있어서 초음파 파동을 대각선으로 교차시켜 간섭파와 와류 발생으로 살균 세척 부유물을 부양시켜 처리하는 방법
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101876127B1 (ko) * 2017-04-29 2018-07-06 장다솜 초음파를 이용한 살균 세척장치
CN114680268A (zh) * 2022-04-22 2022-07-01 重庆化工职业学院 一种屠宰间内使用的猪肉低温预冷超声波消毒器

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